FR2619603A1 - CARTRIDGE FOR PERISTALTIC PUMP - Google Patents
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Abstract
Une cartouche 34 de pompe péristaltique comprenant un tube flexible continu 38, 40 possédant deux extrémités et une partie intermédiaire réalisant une boucle en forme de U 42, 44 destinée à être utilisée avec un rotor et des rouleaux pour réaliser une pompe péristaltique, un logement 36 de cartouche 34 possédant des supports 46 pour maintenir la partie de tube flexible 42, 44 dans la boucle extérieure en forme de U, les branches de la boucle en forme de U conduisant dans le logement 36, le logement 36 comportant des ouvertures 60, 62 à travers lesquelles des parties de liaison du tube flexible distantes de la boucle en forme de U ont été enfilées à partir de l'intérieur vers l'extérieur du logement.A peristaltic pump cartridge 34 comprising a continuous flexible tube 38, 40 having two ends and an intermediate part forming a U-shaped loop 42, 44 for use with a rotor and rollers to make a peristaltic pump, a housing 36 cartridge 34 having supports 46 to hold flexible tube portion 42, 44 in the outer U-shaped loop, the legs of the U-shaped loop leading into housing 36, housing 36 having openings 60, 62 through which connecting parts of the flexible tube remote from the U-shaped loop have been threaded from the inside to the outside of the housing.
Description
CARTOUCHE POUR POMPE PERISTALTIQUECARTRIDGE FOR PERISTALTIC PUMP
L'invention concerne des cartouches utilisées dans les pompes péristaltiques. Dans un type de pompe péristaltique, un tube flexible est comprimé entre des rouleaux qui sont portés par un rotor et se déplacent sur un parcours circulaire, The invention relates to cartridges used in peristaltic pumps. In a type of peristaltic pump, a flexible tube is compressed between rollers which are carried by a rotor and move on a circular path,
et une piste de roulement qui possède une surface ad- and a raceway which has an ad-
jacente et concentrique au parcours des rouleaux. Quand la partie occluse du tube avance, le fluide situé en avant de celle-ci est forcé de se déplacer à travers le tube. Une utilisation d'une telle pompe prend place dans le traitement extracorporel du sang. Les pompes péristaltiques sont disposées sur le panneau avant d'une machine de traitement du sang, en employant des parties de tube flexible d'un jeu de tubes jetables que l'on change après l'utilisation avec chaque patient ou adjacent and concentric to the path of the rollers. When the occluded part of the tube advances, the fluid located in front of it is forced to move through the tube. One use of such a pump takes place in the extracorporeal treatment of blood. Peristaltic pumps are located on the front panel of a blood processing machine, using flexible tube parts from a set of disposable tubes that are changed after use with each patient or
donneur. Certains jeux de tubes comprennent des cartou- giver. Some tube sets include cartridges.
ches qui sont montées de façon amovible sur la machine which are removably mounted on the machine
et portent des tubes flexibles en position de coopéra- and carry flexible tubes in the cooperative position
tion avec des rouleaux de pompes sur le panneau avant de la machine, p.e. le brevet U.S. 4 379 452 DeVries, la demande de Brevet Européen publiée 0 134 436; Heath et al..., la demande U.S. 748 545 déposée le 25 Juin 1985, et la demande U.S. 860 539 Finsterwald et al., déposée tion with pump rollers on the front panel of the machine, e.g. U.S. Patent 4,379,452 DeVries, published European Patent Application 0 134,436; Heath et al ..., U.S. 748,545 filed June 25, 1985, and U.S. 860,539 Finsterwald et al. Filed
le 7 mai 1986.May 7, 1986.
Dans la demande de brevet Finsterwald et Al. In the patent application Finsterwald et Al.
'539, on trouve une description d'une pompe qui provoque '539, there is a description of a pump that causes
l'autochargement d'une partie de tube flexible placée dans une partie de montage de tube adjacente à une zone de pompage de tube entre la piste de roulement et les rouleaux, quand les rouleaux tournent en raison de l'action d'une partie de rouleau de faible diamètre adjacente à la zone de montage de tube et d'une partie de rouleau de grand diamètre adjacente à la zone de pompage de tube. Quand on enlève le tube de la pompe, un bras de soulèvement s'étendant à partir d'un couvercle mobile soulève le tube hors de la zone de pompage du tube quand on écarte le couvercle de la pompe. self-loading of a flexible tube part placed in a tube mounting part adjacent to a tube pumping area between the raceway and the rollers, when the rollers rotate due to the action of a part of small diameter roller adjacent to the tube mounting area and a large diameter roller portion adjacent to the tube pumping area. When the pump tube is removed, a lifting arm extending from a movable cover lifts the tube out of the pumping area of the tube when the pump cover is moved apart.
On a découvert que l'on pouvait de façon sou- We discovered that we could
haitable réaliser une cartouche de pompe péristaltique au moyen d'un tube flexible continu et d'un logement de cartouche possédant des supports pour maintenir une partie du tube dans une boucle en forme de U extérieure au logement et des ouvertures à travers lesquelles des parties de connexion du tube flexible distantes de la haitable realize a peristaltic pump cartridge by means of a continuous flexible tube and a cartridge housing having supports to hold part of the tube in a U-shaped loop outside the housing and openings through which parts of connection of the flexible tube distant from the
boucle en forme de U ont été enfilées à partir de l'in- U-shaped loop were strung from the in-
térieur vers l'extérieur du logement. En utilisant un tube continu, on évite les jonctions ou connexions à des outside towards the outside of the accommodation. By using a continuous tube, avoid junctions or connections to
morceaux de tube différents, ce qui simplifie la fabri- different pieces of tubing, which simplifies manufacturing
cation et réalise un parcours régulier sans arêtes aiguës, p.e. de façon à réduire le risque d'endommager cation and performs a regular course without sharp edges, e.g. to reduce the risk of damage
les constituants du sang.the constituents of blood.
Dans des modes de réalisation préférés, on réalise au moins trois ouvertures dans le logement de cartouche, ce qui permet au même logement de cartouche et au même tube d'être utilisés pour réaliser des cartouches avec des parties de connexion de tube dans des orientations différentes; les ouvertures sont constituées par des fentes à travers lesquelles les parties de tube peuvent être enfilées facilement et d'une façon permettant leur dégagement; le logement possède des parois opposées qui définissent entre elles un espace pour recevoir une plaque de positionnement d'un chariot sur lequel est montée la cartouche; le logement comporte des pattes adaptées à être engagées par un mécanisme de verrouillage du chariot en pouvant en être dégagées; et le tube continu est une partie d'un Jeu de tubes jetables, et le tube est enfilé à travers les ouvertures alignées avec l'équipement distant de la cartouche pour recevoir des parties du dispositif de tube. In preferred embodiments, at least three openings are made in the cartridge housing, which allows the same cartridge housing and the same tube to be used to make cartridges with tube connection portions in different orientations ; the openings are formed by slots through which the tube parts can be easily threaded and in a way allowing their release; the housing has opposite walls which define between them a space for receiving a positioning plate of a carriage on which the cartridge is mounted; the housing comprises lugs adapted to be engaged by a mechanism for locking the carriage while being able to be released therefrom; and the continuous tube is part of a Disposable Tube Set, and the tube is threaded through the openings aligned with equipment remote from the cartridge to receive parts of the tube device.
D'autres avantages et caractéristiques de l'in- Other advantages and characteristics of the
vention apparaitront à partir de la description suivante vention will appear from the following description
d'un mode de réalisation préféré de celle-ci et à partir of a preferred embodiment thereof and from
des revehdications.revehdications.
On décrit maintenant le mode de réalisation préféré. The preferred embodiment will now be described.
La Fig. 1 est une vue en perspective d'un pan- Fig. 1 is a perspective view of a pan
neau avant d'une machine de séparation du sang compre- front of a compressed blood separation machine
nant un rotor et une piste de roulement pour recevoir une partie de tube flexible portée par une cartouche nant a rotor and a raceway to receive a flexible tube part carried by a cartridge
afin de réaliser une pompe péristaltique selon l'in- in order to make a peristaltic pump according to the
vention.vention.
La Fig. 2 est une vue en perspective d'une car- Fig. 2 is a perspective view of a car
touche à monter sur la machine de la fig. 1 et portant des parties de tube pour l'utilisation dans une pompe button to be mounted on the machine of fig. 1 and carrying tube parts for use in a pump
péristaltique selon l'invention.peristaltic according to the invention.
La Fig. 3 est une vue de dessous de la cartouche Fig. 3 is a bottom view of the cartridge
de la Fig. 2.of Fig. 2.
La Fig. 4 est une vue de dessous d'une variante de cartouche comportant des tubes enfilés d'une manière Fig. 4 is a bottom view of a variant cartridge having tubes threaded in a way
différente de la cartouche de la Fig. 2. different from the cartridge of FIG. 2.
La fig. 5 est une vue en perspective représen- Fig. 5 is a perspective view represented
tant une partie de la cartouche de la Fig. 4 en cours de mise en place dans la zone de pompage de tube entre une piste de roulement et le rotor de la machine de la fig. 1. as part of the cartridge of FIG. 4 in the process of being placed in the tube pumping zone between a rolling track and the rotor of the machine of FIG. 1.
La Fig. 6 est une vue en coupe partielle verti- Fig. 6 is a vertical partial section view
cale prise selon 6 - 6 à la Fig. 1 quand une cartouche wedge taken according to 6 - 6 in Fig. 1 when a cartridge
est montée sur l'appareil.is mounted on the device.
La fig. 7 est une vue explosée en perspective d'une piste de roulement et d'un rotor de la machine de Fig. 7 is an exploded perspective view of a rolling track and a rotor of the machine
la Fig. 1.Fig. 1.
En se référant à la Fig. 1, on a représenté une machine de séparation centrifuge du sang 10, comprenant Referring to FIG. 1, a centrifugal blood separation machine 10 has been shown, comprising
sur sa face avant 12 deux unités de pompes péristalti- on its front face 12 two peristaltic pump units
ques 14, 16 et divers autres composants destinés à une interaction avec des composants d'un jeu de tubes (non représenté) monté sur la machine, par exemple un capteur 18 de thrombocytes, une valve 20 à pincement de retour de globules rouges, et des vannes à trois voies 22, 24 à ques 14, 16 and various other components intended for interaction with components of a set of tubes (not shown) mounted on the machine, for example a thrombocyte sensor 18, a valve 20 with a red blood cell nipping pinch, and three-way valves 22, 24 to
pincement de plasma et de collecte. Les unités des pom- plasma pinch and collection. The pump units
pes 14, 16 comprennent chacune un chariot 26, 27 pour pes 14, 16 each include a carriage 26, 27 for
engager, en pouvant s'en dégager, une cartouche respec- engaging, while being able to disengage, a cartridge
tive 34, 54 (Figs. 2, 4). Associés avec chaque cartouche tive 34, 54 (Figs. 2, 4). Associated with each cartridge
34, 54 et sur des côtés opposés de celle-ci sont dispo- 34, 54 and on opposite sides thereof are available
sés deux rotors 28 et des pistes de roulement correspon- ses two rotors 28 and corresponding raceways
dantes 30 définissant entre elles les zones de pompage de tubes 32 pour recevoir les boucles de tubes en forme dantes 30 defining between them the pumping zones of tubes 32 to receive the shaped tube loops
de U des cartouches.of U cartridges.
En se référant à la Fig. 2, on a représenté une Referring to FIG. 2, there is shown a
cartouche 34, qui est utilisée avec l'unité de pompe 14. cartridge 34, which is used with pump unit 14.
La cartouche 34 comprend un logement en plastique 36 et The cartridge 34 includes a plastic housing 36 and
des parties de deux tubes flexibles, le tube d'anticoa- parts of two flexible tubes, the anticoa- tube
gulant 38 et le tube d'amenée de sang 40. Ces tubes sont enfilés à travers la coque 36 et supportés à l'intérieur de celle-ci, et ils comprennent des boucles en forme de gulant 38 and the blood supply tube 40. These tubes are threaded through the shell 36 and supported inside the latter, and they include loops in the form of
U 42, 44 s'étendant à partir de côtés opposés. Le loge- U 42, 44 extending from opposite sides. The lodge-
ment 36 comprend quatre supports de guidage courbés s'étendant latéralement 46 sur lesquels les tubes 38, 44 sont attachés par solvant. Les supports 46 maintiennent les parties de tubes entre elles en boucles en forme de U. Le logement 36 comprend six fentes 48, trois sur la ment 36 comprises four curved guide supports extending laterally 46 on which the tubes 38, 44 are attached by solvent. The supports 46 hold the tube parts together in U-shaped loops. The housing 36 includes six slots 48, three on the
paroi supérieure 50 et trois sur la paroi inférieure 52. upper wall 50 and three on the lower wall 52.
Dans la cartouche 34, une extrémité de tube 38 s'étend vers le haut à partir de la paroi supérieure 50 et elle est reliée à un sac d'anticoagulant (non représenté) et l'autre extrémité s'étend vers le bas pour rejoindre le tube d'entrée de sang 40 en amont de l'unité de pompe 14. Les deux extrémités du tube 40 s'étendent à partir de la paroi inférieure 52 du logement 36. La cartouche de pompe 54, utilisée avec l'unité de pompe 16, emploie un logement 36 identique mais présente une disposition de tube différente; le tube de platel 58 et le tube de plasma 56 entrent chacun dans le logement 36 par des fentes dans la paroi inférieure et passent à travers des fentes respectives dans la paroi supérieure du logement 36. Les deux tubes 56, 58 possèdent la même direction du flux (de haut en bas) pour une direction donnée de rotation des rotors, même si les boucles s'étendent en directions opposées, parce que la boucle 58 se recouvre elle-même. Les fentes 48 comprennent l'ouverture 60, assez grande pour y tenir une partie de liaison d'un tube sans déformation du tube, et un collet étroit 62, qui amène à l'ouverture 60 et nécessite la déformation du tube quand le tube le traverse. La paroi supérieure et la paroi inférieure 52 du logement 36 comprennent des pattes 64, pour engager les renfoncements sur le chariot 26 dans la partie basse 65 et les renfoncements dans la partie mobile haute 66. Des parois latérales 68 du logement 36 s'étendent vers le bas au delà des parois supérieure et inférieure 50, 52 et sont de dimensions appropriées pour se fixer dans les surfaces extérieures In the cartridge 34, one end of the tube 38 extends upwards from the upper wall 50 and it is connected to a bag of anticoagulant (not shown) and the other end extends downwards to join the blood inlet tube 40 upstream of the pump unit 14. The two ends of the tube 40 extend from the bottom wall 52 of the housing 36. The pump cartridge 54, used with the pump 16, uses an identical housing 36 but has a different tube arrangement; the platel tube 58 and the plasma tube 56 each enter the housing 36 through slots in the lower wall and pass through respective slots in the upper wall of the housing 36. The two tubes 56, 58 have the same direction of flow (from top to bottom) for a given direction of rotation of the rotors, even if the loops extend in opposite directions, because the loop 58 overlaps itself. The slots 48 include the opening 60, large enough to hold therein a connecting part of a tube without deformation of the tube, and a narrow collar 62, which leads to the opening 60 and requires the deformation of the tube when the tube crosses. The upper wall and the lower wall 52 of the housing 36 include lugs 64, for engaging the recesses on the carriage 26 in the lower part 65 and the recesses in the upper movable part 66. Side walls 68 of the housing 36 extend towards the bottom beyond the upper and lower walls 50, 52 and are of suitable dimensions to be fixed in the external surfaces
de la plaque de base 70 du chariot 26 (Fig. 6). of the base plate 70 of the carriage 26 (Fig. 6).
En se référant aux Figs. 5, 6 et 7, on voit que le rotor 28 comprend un capuchon 72 possédant une patte 74 s'étendant radialement en dehors de la zone de pompage 32. A la Fig. 6, la patte 74 est représentée en traits interrompus et tournée de 90" par rapport à sa vraie position par rapport aux rouleaux 84 (comme on le voit à la Fig. 7). Le capuchon 72 possède aussi quatre nervures incurvées vers l'extérieur 76, qui donnent au capuchon 72 sensiblement une forme de dôme. La base de chariot 70 est reliée pour son déplacement vertical à un arbre d'actionneur linéaire 78. En se référant à la Fig. 7, le rotor 28 comprend une base 80 et une paire d'étriers 82 montés en pivotement pour supporter des rouleaux 84 en rotation autour des axes 86. Les étriers 82 sont montés en pivotement sur les oreilles 88 de la base 80 par les goupilles 90. Le capuchon 72 est fixé aux oreilles 92 de la base 80 par les vis 94. Les étriers 82 sont sollicités élastiquement radialement vers l'extérieur par des ressorts de compression 96 et sont limités en déplacement par les vis d'arrêt 98. Un Referring to Figs. 5, 6 and 7, it can be seen that the rotor 28 comprises a cap 72 having a tab 74 extending radially outside the pumping zone 32. In FIG. 6, the tab 74 is shown in broken lines and turned 90 "relative to its true position relative to the rollers 84 (as seen in FIG. 7). The cap 72 also has four ribs curved outward 76, which give the cap 72 roughly a dome shape. The carriage base 70 is connected for its vertical displacement to a linear actuator shaft 78. Referring to FIG. 7, the rotor 28 comprises a base 80 and a pair of stirrups 82 pivotally mounted for supporting rollers 84 in rotation about the axes 86. The stirrups 82 are pivotally mounted on the ears 88 of the base 80 by the pins 90. The cap 72 is fixed to the ears 92 of the base 80 by the screws 94. The stirrups 82 are elastically stressed radially outwards by compression springs 96 and are limited in displacement by the stop screws 98. A
moteur à vitesse variable 100 comprend un arbre d'adap- variable speed motor 100 includes an adapter shaft
tateur de moteur 102 qui passe verticalement à travers l'orifice vertical 108 de la base 80 et présente une fente du type baïonnette 104 pour engager, en pouvant s'en dégager, la goupille 106, qui est fixée sur la base et passe à travers l'orifice 108. Le ressort de compression 110 est situé entre le capuchon 72 et la motor guard 102 which passes vertically through the vertical orifice 108 of the base 80 and has a bayonet type slot 104 for engaging, while being able to disengage, the pin 106, which is fixed on the base and passes through the orifice 108. The compression spring 110 is located between the cap 72 and the
plaque 111, qui repose sur le sommet de l'arbre adapta- plate 111, which rests on the top of the adapted shaft
teur 102. Le ressort 110 sollicite élastiquement la base vers le haut, ce qui verrouille la goupille 106 dans l'extrémité 114 dirigée verticalement de la fente de baïonnette 104. Chaque rouleau 84 présente une hauteur d'env. 12,570 mm (0,50") et un diamètre d'env. 12,192 mm de diamètre cylindrique (0,480") à la partie de grand diamètre 116 et une partie conique 118 de plus petit diamètre d'une hauteur d'env. 9,144 à 9,271 mm (0,360" à 0,365") présentant un angle de 4 + 30' et se terminant teur 102. The spring 110 resiliently biases the base upwards, which locks the pin 106 in the vertically directed end 114 of the bayonet slot 104. Each roller 84 has a height of approx. 12.570 mm (0.50 ") and a diameter of approx. 12.192 mm of cylindrical diameter (0.480") at the large diameter part 116 and a conical part 118 of smaller diameter with a height of approx. 9.144 to 9.271 mm (0.360 "to 0.365") having an angle of 4 + 30 'and ending
sur un diamètre d'env. 10,190 mm (0,429") à son sommet. on a diameter of approx. 10,190 mm (0.429 ") at the top.
La patte 74 s'étend vers l'extérieur à partir du capu- The tab 74 extends outwards from the capu-
chon 72 (qui possède un diamètre d'environ 45,72 mm chon 72 (which has a diameter of about 45.72 mm
(1,80")) d'environ 2,540 mm (0,100"). La surface in- (1.80 ")) approximately 2.540 mm (0.100"). The surface in-
térieure 120 de la voie de roulement 30 comprend une partie de grand diamètre 122 et une partie conique de petit diamètre 124 de forme semblable à celle du rouleau 84. En fonctionnement, un Jeu de tubes Jetables comprenant une cartouche 34 et une cartouche 54 est 120 of the track 30 comprises a large diameter portion 122 and a conical portion of small diameter 124 similar in shape to that of the roller 84. In operation, a set of disposable tubes comprising a cartridge 34 and a cartridge 54 is
monté sur la machine 12, le montage comprenant l'en- mounted on the machine 12, the assembly comprising the
cliquetage de la cartouche 34 sur le chariot 27 de l'unité de pompe 14 et l'encliquetage de la cartouche 54 sur le chariot 26 de l'unité de pompe 16, les pattes 64 engageant les renfoncements respectifs aux parties inférieure 65 et supérieure 66 des chariots 26, 27. Les click-in of the cartridge 34 on the carriage 27 of the pump unit 14 and click-in of the cartridge 54 on the carriage 26 of the pump unit 16, the tabs 64 engaging the respective recesses in the lower 65 and upper 66 parts carts 26, 27. The
boucles de tube en U 42,44 sont initialement vers l'ex- U-shaped tube loops 42,44 are initially ex-
térieur de la patte 74 (c'est-à-dire au-dessus de la patte 74 dans la Fig. 6), l'arbre d'actionneur linéaire 78 étant soulevé dans une position initiale avant la mise en place. Les boucles de tube en U 42,44 sont mises en place dans les unités de pompes 14, 16 par rotation des rotors 28 et rapprochement de la face de la machine 12 de l'arbre actionneur linéaire 78. Quand les boucles de tube 42, 44 sont rapprochées de la face de la machine 12, les parties courbées des boucles sont guidées par les nervures en forme de dome 76 et finalement viennent dans le parcours des pattes 74 et sont engagées par elles et rapprochées de la zone de pompage 32 entre les rouleaux et le boitier, comme représenté à la Fig. 5. Le tube est amené en contact avec la partie conique de petit diamètre 118 du rouleau 84, et ensuite se déplace le long de la surface de la partie conique 118 vers la base de plus grand diamètre de la partie conique 118 et s'autoaligne sur la partie de grand diamètre 116, en of the tab 74 (that is to say above the tab 74 in FIG. 6), the linear actuator shaft 78 being lifted in an initial position before being put in place. The U-shaped tube loops 42, 44 are placed in the pump units 14, 16 by rotation of the rotors 28 and bringing the face of the machine 12 closer to the linear actuator shaft 78. When the tube loops 42, 44 are brought closer to the face of the machine 12, the curved parts of the loops are guided by the dome-shaped ribs 76 and finally come into the path of the legs 74 and are engaged by them and brought closer to the pumping zone 32 between the rollers and the housing, as shown in Fig. 5. The tube is brought into contact with the small diameter conical part 118 of the roller 84, and then moves along the surface of the conical part 118 towards the larger diameter base of the conical part 118 and self-aligns. on the large diameter portion 116, in
raison de la différence de rayon des parties de rou- due to the difference in radius of the wheel parts
leaux, quand l'actionneur linéaire continue vers le bas vers la position représentée à la Fig. 6. Les boucles de tube 42, 44 maintiennent leurs positions alignées sur les parties de grand diamètre 116 des rouleaux 84. Comme on utilise un tube continu, il n'y a pas de jonctions ni de connexions à des pièces différentes de tube, ce qui When the linear actuator continues downward to the position shown in FIG. 6. The tube loops 42, 44 maintain their positions aligned with the large diameter parts 116 of the rollers 84. As a continuous tube is used, there are no junctions or connections to different pieces of tube, this who
simplifie la fabrication et présente un parcours régu- simplifies manufacturing and presents a regular route
lier sans arêtes aiguës pour le sang et les composants séparés du sang, ce qui réduit le risque d'endommager bind without sharp edges for blood and separate blood components, reducing the risk of damage
les composants du sang.blood components.
Pour enlever les boucles de tube 42, 44, le rotor 28 tourne pendant que l'actionneur linéaire 78 déplace la cartouche vers l'extérieur à partir du panneau avant de la machine. Les parties droites des branches de tube 42, 44 tendent aussi de cette façon à être tirées vers l'extérieur, tandis que les parties engagées par le rouleau tendent à être maintenues à la partie de grand diamètre. Finalement chaque patte 74 engage une surface inférieure respective de la boucle de tube 42, 44 près de la jonction de la partie droite de branche avec la partie engagée par les rouleaux et la soulève vers l'extérieur, en empêchant l'engagement par To remove the tube loops 42, 44, the rotor 28 rotates while the linear actuator 78 moves the cartridge outward from the front panel of the machine. The straight parts of the tube branches 42, 44 also tend in this way to be pulled outwards, while the parts engaged by the roller tend to be held at the large diameter part. Finally, each leg 74 engages a respective lower surface of the tube loop 42, 44 near the junction of the straight branch part with the part engaged by the rollers and lifts it outwards, preventing engagement by
le rouleau suivant.the next roll.
26 1 960326 1,9603
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